[發明專利]一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器

有效

• 申請號: 202010592977.2
• 申請日: 2020-06-25
• 公開（公告）號: CN111669072B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 馬天兵;賈世盛;胡偉康;丁永靜;陳南南;劉雯
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02K35/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，包括底板(1)、支撐架(4)、非線性壓電梁(6)和頂板(12)，所述底板(1)頂部的中間位置通過螺栓連接有安裝柱(5)，所述安裝柱(5)的頂部固定連接有套桿(17)，所述安裝柱(5)的表面套設有彈簧(15)，所述套桿(17)的表面套設有套筒(9)，所述套筒(9)的底部與彈簧(15)的頂部相接觸，所述套筒(9)的表面套設有振動浮板(7)，所述套桿(17)的頂部開設有安裝孔(18)，所述套桿(17)的頂部通過安裝孔(18)連接有限位板(10)，所述限位板(10)的頂部固定連接有磁極振子(13)，所述頂板(12)底部中間固定連接有質量塊(20)，所述頂板(12)的底部固定連接有支桿(19)，所述支桿(19)的表面套設有線圈(11)，所述底板(1)的底部和頂板(12)的頂部均通過螺紋孔連接有定位螺栓(3)，所述支撐架(4)的頂部和底部分別通過定位螺栓(3)和底板(1)與頂板(12)相連接，所述支撐架(4)的一側粘貼有第一壓電片(14)，所述振動浮板(7)底部的四角均通過螺紋孔連接有固定螺栓(8)，所述非線性壓電梁(6)通過固定螺栓(8)與振動浮板(7)相連接，所述非線性壓電梁(6)的底部粘貼有第二壓電片(16)。

2.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述底板(1)采用方形的亞克力板，所述底板(1)頂部的四角均開設有夾持孔(2)，所述夾持孔(2)有四組，所述底板(1)通過夾持孔(2)與外界夾具裝置相連接。

3.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述套桿(17)為長方體桿，所述套筒(9)外形為凸字狀，且套筒(9)的內腔為方孔，所述套筒(9)與套桿(17)之間、振動浮板(7)與套筒(9)之間均采用間隙配合。

4.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述限位板(10)為螺栓狀，所述限位板(10)的上端直徑略大于套筒(9)的上端寬度尺寸。

5.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述非線性壓電梁(6)為Z形多折疊狀，所述非線性壓電梁(6)設有四組，且分別位于振動浮板(7)頂部的四角，所述非線性壓電梁(6)采用H60的銅質梁，所述非線性壓電梁(6)的第一層主梁結構尺寸為40x7x0.3 mm。

6.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述支撐架(4)的中間位置設置為半圓狀圓弧，所述支撐架(4)設有四組，且分別位于底板(1)頂部四周的中間位置，所述支撐架(4)尺寸為32x7x0.5 mm，且支撐架(4)半圓處的半徑為5mm，所述支撐架(4)采用彈性材料。

7.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述磁極振子(13)采用永磁鐵，所述磁極振子(13)位于線圈(11)的正下方，所述支桿(19)設置有若干組，且呈圓周狀陣列排布，所述質量塊(20)為非磁性金屬塊。

8.根據權利要求1所述的一種非線性寬頻帶壓電—磁電復合式低幅振動俘能器，其特征在于：所述第一壓電片(14)采用彎曲狀的壓電片，且設置有八組，所述第二壓電片(16)采用PZT-5H壓電陶瓷片，所述第二壓電片(16)尺寸為28x7x0.2 mm，且設置有四組。